Question

肼（N₂H₄）可作為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，與氧化劑N₂O₄反應(yīng)生成N₂和水蒸氣．
已知：①N₂（g）+2O₂（g）═N₂O₄（l）△H_1═-19.5kJ?mol^-1②N₂H₄（l）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g）△H₂═-534.2kJ?mol^-1
（1）寫出肼和N₂O₄反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

 

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（2）已知H₂O（l）═H₂O（g）△H₃═+44kJ?mol^-1，則表示肼燃燒熱的熱化學(xué)方程式為

 

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（3）肼-空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時(shí)，負(fù)極的反應(yīng)式為

 

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Answer 1

考點(diǎn)：熱化學(xué)方程式,原電池和電解池的工作原理

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）依據(jù)蓋斯定律，結(jié)合題干熱化學(xué)方程式計(jì)算寫出；
（2）把握燃燒熱的概念，結(jié)合蓋斯定律來解．
（3）負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)，是肼在反應(yīng)，注意電解質(zhì)溶液的酸堿性即可．

解答： 解：（1）①N₂（g）+2O₂（g）=N₂O₄（l）△H₁=-19.5kJ?mol^-1
    ②N₂H₄（l）+O₂ （g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534.2kJ?mol^-1
   根據(jù)蓋斯定律寫出肼和N₂O₄反應(yīng)的熱化學(xué)方程：②×2-①得到：2N₂H₄（l）++N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1048.9kJ/mol；
故答案為：2N₂H₄（l）++N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1048.9kJ/mol；
（2）燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，此時(shí)生成的水必須為液態(tài)，可燃物必須為1mol．
由反應(yīng)
     ①N₂H₄（l）+O₂ （g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534.2kJ?mol^-1
     ②H₂O（l）═H₂O（g）△H₃=+44kJ?mol^-1
將①-2×②可得：N₂H₄（l）+O₂ （g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H₂=-622.2kJ?mol^-1
故答案為：N₂H₄（l）+O₂ （g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H₂=-622.2kJ?mol^-1
（3）負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)，是肼在反應(yīng)，肼中的N從-2價(jià)升高到0價(jià)，堿性電池中，其電極反應(yīng)式應(yīng)為：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O，
故答案為：N₂H₄+4OH^--4e^-=N₂+4H₂O；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了原子結(jié)構(gòu)示意圖、化學(xué)方程式的書寫以及熱化學(xué)方程式的書寫和燃料電池電極反應(yīng)，綜合性較強(qiáng)，中等難度．